测试电源技巧
1.负载电路用隔离变压器供电
隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。[1][2]都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指1：1的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。隔离变压器不全是1：1变压器。控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机，电子管收音机和示波器和车床控制变压器等电源都是隔离变压器。如为了安全维修彩电常用1比1的离变压器。隔离变压器是使用比较多的，在空调中也是使用的。一般变压器原、副绕组之间虽也有隔离电路的作用，但在频率较高的情况下，两绕组之间的电容仍会使两侧电路之间出现静电干扰。为避免这种干扰，隔离变压器的原、副绕组一般分置于不同的心柱上，以减小两者之间的电容；也有采用原、副绕组同心放置的，但在绕组之间加置静电屏蔽，以获得高的抗干扰特性。静电屏蔽就是在原、副绕组之间设置一片不闭合的铜片或非磁性导电纸，称为屏蔽层。铜片或非磁性导电纸用导线连接于外壳。有时为了取得更好的屏蔽效果，在整个变压器，还罩一个屏蔽外壳。对绕组的引出线端子也加屏蔽，以防止其他外来的电磁干扰。这样可使原、副绕组之间主要只剩磁的耦合，而其间的等值分布电容可小于0.01pF，从而大大减小原、副绕组间的电容电流，有效地抑制来自电源以及其他电路的各种干扰。
隔离变压器连接方式
1：不给被测电路使用隔离变压器供电，只给示波器用隔离变压器供电，
2：只给被测电路使用隔离变压器供电，示波器直接与电网连接，
都可以，
1：不给被测电路使用隔离变压器供电，只给示波器用隔离变压器供电，
被测电路的“热地”与示波器的外壳(公用端)相联，对大地有电压，注意别触电！
2：只给被测电路使用隔离变压器供电，示波器直接与电网连接，
因被测电路使用隔离变压器供电，示波器的外壳虽说与被测电路的“热地”相联，对大地没有电压，较安全。应优先采用。
2.串连电阻
UPS电源或市电输出AC220V的，要看输出波形。
AC220V，在火线串联一个1.2M的电阻，在零线串联10K的电阻，再在两线之间接一个100K,再接到示波器
*接市电最好的是用隔离示波器或者隔离探头
示波器探头
示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要，它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件。最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。
概述
1.1 示波器探头的定义
本质上，示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接；实际上，示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络，它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。连接的充分程度有三个关键的问题：物理连接、对电路操作的影响和信号传输。
1.2 示波器探头的发展过程
在过去50年中，各种示波器探头接口设计一直在不断演进，以满足提高的仪器带宽速度和测量性能要求。在最早的年代，通常使用香蕉式插头和UHF型连接器。在20世纪60年代，普通BNC型连接器成为常用的探头接口类型，因为BNC体积更小、频率更高。BNC探头接口仍用于测试和测量仪器设计，当前更高质量的BNC型连接器提供了接近4GHz的最大可用带宽功能。
之后，某些厂家提出了普通BNC型探头接口设计变通方案，在使用BNC连接器的同时，额外提供了一个模拟编码的标度系数检测针脚，作为机械和电子接口设计的一部分，使得兼容的示波器能够自动检测和改变示波器显示的垂直衰减范围。
1.3 示波器探头的结构形式
大多数探头由探头头部、探头电缆、补偿设备或其他信号调节网络和探头连接头组成。如图1所示。
图1 探头的结构形式
为进行示波器测量，必须先能够在物理上把探头连接到测试点。为实现这一点，大多数探头至少有一两米长的相关电缆，如图1所示。但是探头电缆降低了探头带宽：电缆越长，下降的幅度越大。除了一两米长的电缆外，大多数探头还有一个探头头部或带探针的把手，探头头部可以固定探头，用户则可以移动探针，与测试点接触。通常这一探针采用弹簧支撑的挂钩形式，可以把探头实际连接到测试点上。
为了获得可用的测量结果，探针上的信号必须通过探头头部和电缆，以足够的保真度传送到示波器的输入。
分类特点
市场上提供了数百种、甚至上千种不同的示波器探头。示波器探头的一个技术指标是频率特性，按频率划分探头的种类有其方便之处，但是示波器探头的频率覆盖范围有限很难按无线电频率的LF、HF、VHF、UHF、RF等波段来划分。示波器探头是所有探头中的一种，最常使用的探头是电压电流探头，而探头通常是按测量对象进行分类的，具体分类如图2所示：
第一类
2.1 无源电压探头2.1.1 无源探头
无源探头由导线和连接器制成，在需要补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器件（晶体管或放大器），因此不需为探头供电。无源探头一般是最坚固、最经济的探头，它们不仅使用简便，而且使用广泛。
第二类
2.1.2高阻无源电压探头
从实际需要出发，使用最多的是电压探头，其中高阻无源电压探头占最大部分。无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数1×，10×和100×。在这些无源探头中，10×无源电压探头是最常用的探头。对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用，1×探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合（几十毫伏到几十伏）的应用中，可切换1×/10×探头要方便得多。但是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗（R和C）特点也不同。因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能提供标准10×探头实现的最优性能。
第三类
2.1.3 低阻无源电压探头
大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。而低阻无源电压探头（又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头）的频率特性很好，采用匹配同轴电缆的探头，带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。这种探头是为用于50欧姆环境中设计的，这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计（TDR）。
2.1.4 无源高压探头
“高压”是相对的概念。从探头角度看，我们可以把高压定义为超过典型的通用10×无源探头可以安全处理的电压的任何电压。高压探头要求具有良好的绝缘强度，保证使用者和示波器的安全。
第五类
2.2 有源电压探头2.2.1 有源探头
有源探头包含或依赖有源器件，如晶体管。最常见的情况下，有源设备是一种场效应晶体管（FET），它提供了非常低的输入电容，低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。可以从下面的Xc公式中看出：
第六类
2.2.2 有源FET探头
有源FET探头的规定带宽一般在500MHz ～4GHz之间。除带宽更高外，有源FET探头的高输入阻抗允许在阻抗未知的测试点上进行测量，而产生负荷效应的风险要低得多。另外，由于低电容降低了地线影响，可以使用更长的地线。
有源FET探头没有无源探头的电压范围。有源探头的线性动态范围一般在±0.6V到±10V之间。
第七类
2.2.3有源差分探头
差分信号是互相参考，而不是参考接地的信号。差分探头可测量浮置器件的信号，实质上它是两个对称的电压探头组成，分别对地段有良好绝缘和较高阻抗。差分探头可以在更宽的频率范围内提供很高的共模抑制比（CMRR）。
第八类
2.3 电流探头
从原理上来看，用电压探头测得电压值，除以被测阻抗值，很容易就可以获得电流值。然而，实际上这种测量引入的误差很大，所以一般不采用电压换算电流的方法。电流探头可以精确测得电流波形，方法是采用电流互感器输入，信号电流磁通经互感变压器变换成电压，再由探头内的放大器放大后送到示波器。
第九类
2.3.1 交流电流探头
交流电流在互感器中，随着电流方向的变化，产生电场的变化，并感应出电压。交流电流探头属于无源设备，无需外接供电。
第十类
2.3.2 直流电流探头
传统电流探头只能测量交流交流信号，因为稳定的直流电流不能在互感器中感应电流。然而，利用霍尔效应，电流偏流的半导体设备将产生与直流电场对应的电压。所以，直流电流探头是一种有源设备，需要外接供电。
所以电流探头基本上分成两类：即AC电流探头和AC/DC电流探头，AC电流探头通常是无源探头，AC/DC电流探头通常是有源探头。
2.4 逻辑探头
使用示波器观察分析数字波形的模拟特点时，需要用到逻辑探头，为隔离确切地成因，数字设计人员通常需要查看在具体逻辑条件下发生的特定数据脉冲，这要求逻辑触发功能。如图3为逻辑探头示意图，可以在大多数示波器中增加这种逻辑出发功能。
图3 逻辑探头示意图
第十二类
2.5 其他探头
由于示波器的应用范围十分广泛，所以除了上述的探头类型外还有各种专用探头，这些专业探头根据其前端传感器的不同而有不同的功用，下面我们介绍其中的两种，仅供读者了解。
光电探头在原理上是普通电压探头与光电转换器件的组合，可直接测量光器件和光纤传输的光信号。
温度探头是普通电压探头与温度传感器的组合，可直接测量物体的温度。温度探头属传感器探头的一种，各种传感器探头与示波器配合可测量多种物理量。
测量影响
3.1 负载效应
所谓负载效应就是在被测电路上接入示波器时，有时示波器的输入电阻会对被测电路产生影响，致使被测电路的信号发生变化。若负载效应的影响很大，就不能准确地进行波形测量。若要减小负载效应，就需要将示波器一端的输入电阻增大。输入电阻越大，输入电容越小，负载效应就越小。
在示波器测量中，另外一种负载效应指的是探头对被测电路的负载效应，为保证测量的准确性，需要减轻探头对被测电路的负载效应，不至影响到被测信号，因此应选择高输入阻抗的探头。探头的输入阻抗可以等效为电阻与电容的并联。低频时（1MHz以下）探头的负载主要是阻抗作用；高频时（10MHz以上）探头的负载主要是容抗作用。为了减轻探头对被测电路的负载作用，应选择高阻抗、低容抗的探头，例如带宽100MHz用的无源探头，它的输入电阻是1~10Ω，输入电容是1~10pF。有源探头的负载作用优于无源探头，频率特性更好。
3.2 阻抗匹配
阻抗是电压和电流之比，在理想情况下，对被测仪器进行测试时不应影响它的正常工作，测量值也应和未接测试仪器时相同。当连接仪器进行测量时，要考虑阻抗对测量准确性的影响，为了保证仪器之间能够传送最大的功率，阻抗应该匹配。如果阻抗为纯电阻，应使输入阻抗与输出阻抗的值相等。如果阻抗包含电抗成分应使负载的输入阻抗与源的输出阻抗共轭匹配，这时能够传送最大功率。
阻抗匹配的阻抗值通常和使用的传输线的特性阻抗值一致。对于射频系统，一般采用50Ω阻抗。对于高阻抗仪器，由于等效并联电容的存在，随着频率升高，并联组合阻抗逐渐变小，将对被测电路形式负载。如1MΩ输入阻抗，在频率达到100MHz时，等效阻抗只有100Ω左右。因此，高带宽的示波器一般都采用50Ω输入阻抗，这样可以保证示波器与源端的匹配。但是使用50Ω输入阻抗时，必须考虑到50Ω输入阻抗的负载效应比较明显，此时最好使用低电容的有源探头。
3.3 电容负荷
随着信号频率或转换速率提高，阻抗的电容成分变成主要因素。结果，电容负荷成为主要问题，特别是电容负荷会影响快速转换波形的上升时间和下降时间及波形中高频成分幅度。
技术指标
4.1 带宽和上升时间
探头的带宽是指导致探头响应输出幅度下降到70.7%（-3dB）的频率。上升时间是指探头对步进函数10~90%的响应，表明了探头可以从头部到示波器输入传送的快速测量转换。大多数探头，带宽与上升时间乘积接近0.35。在很多情况下，带宽由脉冲上升时间验证来保证最小失真。
4.2 电容
探头头部电容指标是指探头探针上的电容，是探头等效在被测电路测试点或被测设备上的电容。探头对示波器一端也等效成一个电容，这个电容值应该与示波器电容相匹配。对10×和100×探头，这一电容称为补偿电容，它不同于探头头部电容。下面将继续介绍补偿电容。
4.3 畸变(Aberration)
畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中，在快速波形转换之间通常会立即发生畸变，其表现为所谓的“减幅振荡”。没有规定极限畸变的高频探头可以提供使人完全误解的测量。存在畸变可以说明严重失真的带宽和滚降(roll-off)特性。
4.4 衰减系数
当正确接上终端时，探头应该有恒定的衰减系数。衰减系数是输出信号对输入信号的比值。某些探头的可能会有可以选择的衰减系数，典型的衰减系数是1×、10×和100×。1×档和10×档电路如图4所示，这两部分电路均由电阻电容组成。
4.5 探头衰减补偿
所谓探头衰减补偿是指当示波器和探头配合使用时，调整探头中的可变电容，以使频率达到相对稳定。探头补偿意味着在探头末端和示波器的输入端之间频率补偿。探头末端与示波器的输入端的关系如图5所示，调节C2可得如下关系：
图5 电容探头补偿电路
示波器的输入电阻虽然只有1MΩ，但是与其并联的输入电容却根据机种的不同而有差异。即使是同一机种，每个通道上的输入电容也不相同，所以，改变了示波器和探头的组合，相应的也要改变探头的相位补偿。
探头校准的方法如下：将探头与探头校准的方波信号输出端子相连，探头的特性为最佳状态时，如图6中(a)所示，若出现(b)，(c)所示的情况，请用改锥调整探头上的频率补偿微调电容器进行校准。
图6 探头校准示意图
4.6 额定最大电压
额定最大电压由DC + peak AC决定，即输出电压的直流值和交流峰值的总和不能超过示波器的额定电压最大值，如果超过这个额定最大电压，会损坏探头。
4.7 电压额定值随频率的下降
电压探头在低频时的最大输入电压有明确的规定，随着频率的增加输入电压会相应降低。对于高频探头必须注意输入电压随频率的变化，在频率高于1MHz时允许的输入电压随频率的增加而急剧下降。
注意事项
将待测信号正确接入示波器是测试工作的第一步，这里我们主要介绍探头与被测电路连接时的注意事项。
1. 探头与被测电路连接时，探头的接地端务必与被测电路的地线相联。否则在悬浮状态下，示波器与其他设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。
2. 测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时，请尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。接地导线过长，可能会引起振铃或过冲等波形失真。如图7所示。
图7 探头接地方法示意图
3. 为避免接地导线影响对高频信号的测试，建议使用探头的专用接地附件。如图8所示为典型通用电压探头所带有的标准测试附件。
图8 带有标准配件的典型通用电压探头（图片来源于泰克《探头ABC》）
4. 为避免测量误差，请务必在测量前对探头进行检验和校准，探头衰减补偿的校准原理和方法我们在前面已经介绍过，这里不再赘述。
5. 对于高压测试，要使用专用高压探头，分清楚正负极后，确认连接无误才能通电开始测量。
6. 对于两个测试点都不处于接地电位时，要进行“浮动”测量，也称差分测量，要使用专业的差分探头。
7 总结
探头对示波器测量至关重要，所以要求探头对探测的电路影响必须达到最小，并希望对测量值保持足够的信号保真度。如果探头以任何方式改变信号或改变电路运行方式，示波器会看到实际信号的失真结果，进而可能导致错误的测量结果，或者误导性的测量结果。通过以上介绍可知，探头的选购和正确使用有许多值得注意的地方，只有与示波器和被测电路都匹配良好的探头才是您该选择和使用的探头。
测量点
数字示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地，非真正的大地)，不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz，国外有60Hz的)，这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。振动仪由于示波器探头经常使用，可能会导致地线断路。检测方法是：将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益，然后用手触摸探头中间的探针，这时应该能看到波形，通常是一个50Hz的信号。如果这时没有波形，可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。然后，将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针(或者是钩子)上，再去用手触摸探头的探针，这时应该看不到刚刚的信号(或者幅度很微弱)，这就说明探头的地线是好的，否则地线已经损坏。通常是连接夹子那条线断路，通常重新焊上即可，必要时可更换，注意连接夹子的地线不要太长，否则容易引入干扰，尤其是在高频小信号环境下。
数字示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点，尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。因为长长的地线，会形成一个环，它就像一个线圈，会感应到空间的电磁场。另外系统中的地线中电流较大时，数字风速仪也会在地线上产生压降，所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。
如何校准x10示波器探头 为了尽量减少对被测器件的容性负载，大多数探头使用一个X10（也称为10:1）衰减器。我们往往可以对它进行校准或补偿，以提高频率响应。下面以Pico公司的MI103（250 MHz）的探头为例介绍的校准技术。这些校准方法可以应用到任何可调的无源探头，但并不是这里介绍的所有的校准方法都是必须的。 有两种补偿的类型：低频补偿和高频补偿。校准按键通常设置在探头的两端，如图1所示。 图1：MI103探头微调器位置 低频补偿 低频补偿（LFC）需要在kHz范围内调整X10探头的频率响应。低频补偿必须在高频补偿（HFC）之前进行。 图2显示了一个典型的探头模型。Cp是在放置在探头尖端的耗散电容。R1是一个9MΩ的串行电阻，用来隔离电缆电容和被测设备的输入。其组成示波器的一个带有1MΩ输入阻抗的10:1 Rscope衰减器。 图2：示波器探头模型
Ccomp1是一个可变电容，组成探头低频补偿的调整部分。Cp是用来调整R1和Ccomp1的时间常数来匹配Cscope、Ccable和Rscope设定的时间常数。实际上，我们在高频段（100 kHz以上）有一个直流电阻分压器和一个电容分压器。Ccomp1置放在MI103探头的顶部实现微调，靠近衰减开关。Ccomp2和Rcomp是用在探头的高频补偿（HFC）部分，详细情况将在下一节讨论。 最简单的对探头进行低频补偿的方法是输入一个相对边沿变化较慢的方波，但重要的是，不能过冲。 图3显示的是如何通过波形判断低频补偿是否合理。低频补偿过多，探头的高频（HF）增益将会比它的低频（LF）增益高。低频补偿过少，高频增益将会低于低频增益。 图3：低频补偿 高频补偿 影响探头的高频率响应的两个不定因素：电缆阻抗以及示波器的输入阻抗。示波器的输入端通常不是一个理想的电容，它会带有一些串联电感使得电路不具有非线性。 图4显示了在示波器的输入端放置一个陶瓷芯片电容器时的典型特征。由于电容的串联电感在存在，阻抗在它开始再次增加之前会随着频率变化有一个微降的过程。最低阻抗点的频率就是电抗和容性阻抗相等时的共振频率。 图4：陶瓷电容器特性
示波器探头基础知识 示波器探头原理---示波器探头工作原理 示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线，而且是测量系统的重要组成部分。探头有很多种类型号各有其特性，以适应各种不同的专门工作的需要，其中一类称为有源探头，探头内包含有源电子元件可以提供放大能力，不含有源元件的探头称为无源探头，其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。 我们将首先集中讨论通用无源探头，说明共主要技术指标以及探头对被测电路和被测信号的影响，接着简单介绍几种专用探头及其附近。 屏蔽 示波器探头的一个重要任务是确保只有希望观测的信号才在示波器上出现，如果我们仅仅使用一普通导线来代替探头，那么它的作用就好象是一根天线，可以从无线电台、荧光灯，电机、50或60Hz的电源的交流声甚至当地业余无线电爱好者那里接收到很多不希望的干扰信号，这类噪声甚至还能注入到被测电路中去所以我们首先需要的是屏蔽的电缆，示波器探头的屏蔽电缆通过探头尖端的接地线和被测电路连接，从而保证了很好的屏蔽。 一．探头构造图：
4. 一个探头，就算它只是简单的一条电线，它也可能是一个很复杂的电路。a）对于DC 信号( 0 Hz 频率)，探头作为一对导线与一系列电阻，就向一个终端电阻一样。 b) AC 信号的特性变化是因为：电线具有分布电感(L)，电线具有分布电容(C)。分布电感反作用于AC信号，在信号频率增加时，阻止AC信号通过。分布电容反作用于AC信号，在信号频率增加时，减小 AC信号电流通过的阻抗。这些反作用元件(L 和 C )的交互作用，与电阻元件(R)一起，成为随信号频率不同而变化的探头阻抗。
示波器探头基础系列之一《示波器探头浅谈之无源探头》 作为一名专业的硬件设计及测试工程师，我们每天都在使用各种不同的数 字示波器进行相关电气信号量的量测。与这些示波器相配的探头种类也非常多，包括无源探头(包括高压探头，传输线探头)、有源探头（包括有源单端探头、 有源差分探头等），电流探头、光探头等。每种探头各有其优缺点，因而各有 其适用的场合。其中，有源探头因具有带宽高，输入电容小，地环路小等优点 从而被广泛使用在高速数字量测领域，但有源探头的价位高，动态范围小，静 电敏感，校准麻烦，因此，每个工程师使用示波器的入门级探头通常是无源探头。最常见的500Mhz 的无源电压探头适用于一般的电路测量和快速诊断，可 以满足大多数的低速数字信号、TV、电源和其它的一些典型的示波器应用。本文我们将集中讨论无源电压探头的模型和参数设定以及使用校准原理。一、10 倍无源探头的模型以及输入负载设定图1.探头原理图图1 是工程师常用的10 倍无源电压探头的原理图，其中，Rp (9 MΩ)和Cp 位于探头尖端内，Rp 为探头输入阻抗, Cp 为探头输入电容, R1 (1 MΩ)表示示波器的输入阻抗，C1 表示示波器的输入电容和同轴电缆等效电容以及探头补偿箱电容的组合值。为了精确地测量，两个RC 时间常量（RpCp 和R1C1）必须相等；任何不平衡都会带来测量波形的失真,从来引起使一些参数如上升时间、幅度的测量结果不准确。因此，在测量前需要校准示波器的探头的工作以保证测量结果的 准确性。从探头的信号模型我们可以分析，对于信号的DC 量测，输入容性Cp 和C1 等效为开路。信号通过Rp 和R1 进行分压，最终示波器的输入为：Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10* Vin 示波器输入信号衰减为待测输入信号的1/10。对于较高频率的输入信号,容抗对于信号的影响会大于阻抗。例如，一个
—本帖被yjm2000 执行置顶操作(2010-11-15) — 在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功能。 虽然示波器的牌号、型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。 一、面板介绍 1.亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。 2.信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。 3.通道选择键（垂直方式选择） 常用示波器有五个通道选择键： （1）CH1：通道1单独显示； （2）CH2：通道2单独显示； （3）ALT：两通道交替显示； （4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示； （5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。 4.垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。
5.垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。 6.水平扫描调节旋钮 调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。 7.水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。 8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式： （1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形； （2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形； （3）电视场（TV）：用于显示电视场信号； （4）峰值自动（P-P AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器（例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器）中采用。 9.触发源选择 示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源，那么触发信号应从外触发源输入端输入，家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源，一般选择通道1（CH1）或通道2（CH2），应根据输入信号通道选择，如果输入信号通道选择为通道1，则内触发源也应选择通道1。
对于一个新设计的电路板，调试起来往往会遇到一些困难，特别是当板比较大、元件比较多时，往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法，调试起来将会事半功倍。对于刚拿回来的新PCB板，我们首先要大概观察一下，板上是否存在问题，例如是否有明显的裂痕，有无短路、开路等现象。如果有必要的话，可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。 然后就是安装元件了。相互独立的模块，如果您没有把握保证它们工作正常时，最好不要全部都装上，而是一部分一部分的装上（对于比较小的电路，可以一次全部装上），这样容易确定故障范围，免得到时遇到问题时，无从下手。一般来说，可以把电源部分先装好，然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握（即使有很大的把握，也建议您加上一个保险丝，以防万一），可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。先预设好过流保护电流，然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调，并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中，没有出现过流保护等问题，且输出电压也达到了正常，则说明电源部分OK。反之，则要断开电源，寻找故障点，并重复上述步骤，直到电源正常为止。 接下来逐渐安装其它模块，每安装好一个模块，就上电测试一下，上电时也是按照上面的步骤，以避免因为设计错误或/和安装错误而导致过流而烧坏元件。 寻找故障的办法一般有下面几种： ①测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常，其次
检查各种参考电压是否正常，另外还有各点的工作电压是否正常等。例如，一般的硅三极管导通时，BE结电压在0.7V左右，而CE结电压则在0.3V左右或者更小。如果一个三极管的BE结电压大于0.7V（特殊三极管除外，例如达林顿管等），可能就是BE结就开路。 ②信号注入法。将信号源加至输入端，然后依次往后测量各点的波形，看是否正常，以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法，例如用手握一个镊子，去碰触各级的输入端，看输出端是否有反应，这在音频、视频等放大电路中常使用（但要注意，热底板的电路或者电压高的电路，不能使用此法，否则可能会导致触电）。如果碰前一级没有反应，而碰后一级有反应，则说明问题出在前一级，应重点检查。 ③当然，还有很多其它的寻找故障点的方法，例如看、听、闻、摸等。“看”就是看元件有无明显的机械损坏，例如破裂、烧黑、变形等；“听”就是听工作声音是否正常，例如一些不该响的东西在响，该响的地方不响或者声音不正常等；“闻”就是检查是否有异味，例如烧焦的味道、电容电解液的味道等，对于一个有经验的电子维修人员来说，对这些气味是很敏感的；“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常，例如太热，或者太凉。一些功率器件，工作起来时会发热，如果摸上去是凉的，则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了，那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等，工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢？如果你将手压上去，可以坚持三秒钟以上，就说明温度大概在70度以下（注意要先试探性的去摸，千万别把手烫伤了）。
示波器如何校正波器校准步骤
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示波器如何校正?示波器校准步骤 示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。 在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT和INTER了。其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调
整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最佳状态。 第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。 图a 图b 图c 图d 而通常需要校正的主要是电压峰峰值和周期数的调节，这也是我们对波形的测试内容。这些调节由按钮VOLTS/DIV、TIME/DIV、SWP.VAR，VOLTS/DIV共同配合完成，各按钮上的标志指向哪一个数值，表示这一数值就是显示屏的坐标轴上每一格的单位数值。横坐标表示周期，纵坐标表示电压幅值，例如：VOLTS/DIV白色指定点拨在1V(左下图)，即表示纵坐标的每一小格的电压幅值为2V；在TIME/DIV上将指定点
示波器探头原理 示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用围，使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路，如下图： 图1 示波器探头的作用 探头的选择和使用需要考虑如下两个方面： 其一：因为探头有负载效应，探头会直接影响被测信号和被测电路； 其二：探头是整个示波器测量系统的一部分，会直接影响仪器的信号保真度和测试结果 一、探头的负载效应 当探头探测到被测电路后，探头成为了被测电路的一部分。探头的负载效应包括下面3部分： 1. 阻性负载效应； 2. 容性负载效应； 3. 感性负载效应。 图2 探头的负载效应 阻性负载相当于在被测电路上并联了一个电阻，对被测信号有分压的作用，影响被测信号的幅度和直流偏置。有时，加上探头时，有故障的电路可能变得正常了。一般推荐探头的电 . .
阻R>10倍被测源电阻，以维持小于10%的幅度误差。 图3 探头的阻性负载 容性负载相当于在被测电路上并联了一个电容，对被测信号有滤波的作用，影响被测信号的上升下降时间，影响传输延迟，影响传输互连通道的带宽。有时，加上探头时，有故障的电路变得正常了，这个电容效应起到了关键的作用。一般推荐使用电容负载尽量小的探头，以减小对被测信号边沿的影响。 图4 探头的容性负载 感性负载来源于探头地线的电感效应，这地线电感会与容性负载和阻性负载形成谐振，从而使显示的信号上出现振铃。如果显示的信号上出现明显的振铃，需要检查确认是被测信号的真实特征还是由于接地线引起的振铃，检查确认的方法是使用尽量短的接地线。一般推荐使用尽量短的地线，一般地线电感=1nH/mm。 . .
图5 探头的感性负载 二、探头的类型 示波器探头大的方面可以分为：无源探头和有源探头两大类。无源有源顾名思义就是需不需要给探头供电。 无源探头细分如下： 1. 低阻电阻分压探头； 2. 带补偿的高阻无源探头（最常用的无源探头）； 3. 高压探头 有源探头细分如下： 1. 单端有源探头； 2. 差分探头； 3. 电流探头 最常用的高阻无源探头和有源探头简单对比如下： 表1 有源探头和无源探头对比 低阻电阻分压探头具备较低的电容负载（<1pf)，较高的带宽（>1.5GHz），较低的价格， . .
别看一个示波器探头很简单，其实还是很有讲究的。以下是 圈圈使用示波器探头的一点小经验，供大家使用时参考一下。 首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头 的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。 另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗 匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调 节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话，测量到的波 形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波 器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平（即是否跟示波器的 水平中线重合），如果不是，则需要调节水平平衡旋钮（通常模 拟示波器有这个调节端子，在小孔中，需要用螺丝刀伸进去调节。数字示波器不用调节）。然后，再将示波器的输入选择打到直流 耦合上，并将示波器探头接在示波器的测试信号输出端上（一般 示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号），然后调节 扫描时间旋钮，使波形能够显示2个周期左右。调节Y轴增益旋钮，使波形的峰-峰值在1/2屏幕宽度左右。然后观察方波的上、下两边，看是否水平。如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节 探头上的匹配电容。用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都 水平，没有过冲为止。当然，可能由于示波器探头质量的问题， 可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到最佳效果了。 另外就是示波器上还有一个选择量程的小开关：X10和X1。 当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。因此，当使用示波器的X10 档时，应该将示波器上的读数扩大10倍（有些示波器，在示波器 端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10 档后，直接读数即可）。当我们要测量较高电压时，就可以利用 探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。另外，X10档 的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波 形时，把探头打到X10档可更好的测量。但要注意，在不确信号电压高低时，也应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，不然，哪天 万一因为这样损坏了示波器，要后悔就来不及了。经常有人提问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？一个可能的原因就是 因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载（一个示 波器探头使用×1档具有上百pF的电容）并联在晶振电路中，导致电路停振了。正确的方法应该是使用探头的X10档。这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到 真实的波形了。 示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地（被测
无线电装配调试中级电子考工 要求学生回忆和复习八个电路的图纸和报告中应填写的数据和波形的幅度、周期、相位等.装配、调试必须注意的事项:如电源电压是否正确(当心碰到);正负电源的连线;示波器对零线等. 一、稳压电源 概念： 1.该电路是将交流18v电源改变为12±0.2v的直流稳压电源 2.先将交流220v电源加到”调压变压器”上以便改变电源电压 3.经过”调压器”调压后加到220v/18v变压器,经变压获得18v左右电压,作为”稳压电源”的输入电压 4.将该电压经过整流、滤波、稳压后得到12±0.2v的直流稳压电源 装配： 1.注意二极管方向(正负)电解电容方向(正负),微调电阻中心点(滑动头),调整管D880的极性( b c e) 2.输入线、输出线各两根线,颜色要区分 调试 1.旋调压器至220v(交流) 2.测输出交流电压(约16v) 3.断开保险丝,测”整流后电压”(约21v) 4.合上保险丝调RP1使”稳压电源”和空载电压12±0.2v 5.加上负载电阻(大的白色电阻10Ω)记录两端电压(表格中220v格和1A格内) 6.用毫伏表(约3mv档)测”纹波电压”（8mv以下均为合格） 7.关闭毫伏表，旋调压器至198V（交流），记录负载两端电压 8.旋调压器至242V（交流），记录负载两端电压 9.拔掉电源线，结束实验 二、场扫描电路 概念： 1、场频和行频的定义、来历 2、场频波形（电压和电流）的画法和意义 装配： 1、场输出管DD325和CD511的区分，代用（651和551）及焊接（不需剪短） 2、R1（39K）不要装，R6（1）“腿”长些以便测试 3、电源线一红一黑，偏转线两根（区分正负） 调试 1、明确场扫描的意义和场扫描波形的幅度（约4V）、周期（20ms）、频率（50Hz） 2、正确测量场扫描电压波形和电流波形，注意上下对齐写明Y和X的单位 3、测波形前，先将“偏转线圈”接在板上PZ的位置 4、注意波形的正负极性，明确四个微调电阻的作用和相互影响，即PR4（中点电压）、RP3（线形）、 RP2（幅度）、RP1（频率或周期） 5、为得到标准的场波，先将RP1旋在大约中间位置，然后调其他三个微调，使电压波形≥4V和20ms 并尽可能使电压达到6±0.2v 6、最后将RP1左旋到底和右旋到底，记下周期变化范围并换算为频率变化范围，最后恢复到20ms 处 三、31/2A/D转换器 概念和装配 1、弄清A/D转换器的基本原理，介绍集成电路的结构、引脚编号和安装要领，介绍数码管结构和共
示波器探头基础系列之五 ——示波器探头使用指南 美国力科公司 概述： 本文旨在帮助读者对常用的示波器探头建立一个基本认识。此外，我们通过一系列的例子说明探头的不正确使用如何影响测量的结果。 理解探测问题 注意!连接示波器和待测物会给被测波形带来失真。 示波器上应该贴上上面类似的警告标签吗？或许是的。示波器同其它测量仪器一样，受制于各种测量问题——显然，示波器和待测物的连接会影响到测量，使用者理解这样的影响是非常重要的。随着示波器技术的发展，连接示波器和待测物的工具和技术已经变得非常成熟。 早期的示波器，测量带宽只有几百KHz数量级，常使用电缆连接电路。现代示波器使用各种连接技术以最小化测量误差。使用者应该熟悉示波器本身以及示波器连接电路的各种方法的特性和限制。 考虑示波器连接待测电路的方式如何影响测量，待测电路可以等效为包含内置电阻和电容的戴维宁等效电压源。同样，示波器输入电路和连接部分可以被等效为负载电阻和旁路电容。该模型如图1所示。当示波器连接信号源时，示波器的负载效应会减小测量到的电压。低频的损耗取决于电阻比率Rs和Ro。对于高频时的损耗，Cs和Co成了主要因素。另外一个影响是系统带宽由于示波器的容性负载而变小，这也会影响到动态时间量的测量，如脉冲上升时间Risetime。 图1 包括信号源和示波器的简单测量模型 示波器的设计者需要从两个方面入手来减少负载效应的影响: a．高阻探头，利用有源和无源电路来减少负载效应，这些电路包括补偿衰减器或者低容值场效应晶体管缓冲放大器。 b．对于高频应用的直接连接，示波器的输入电路采用50ohm的内部端接。在这些场合，示波器输入电路被设计成常数的50ohm负载阻抗。低电容的探头被设计为50ohm端接来减少负载效应。 如何选择合适的探头 通常，探头可以被分成三大类。1、无源高阻探头；2、无源低阻探头；3、有源探头。
第三章电路板的设计安装及调试
第三章电路板的设计安装及调试 3.1 Protel 99 SE简介 Protel 99 SE是基于Windows95/98/2000/XP环境的新一代电路原理图辅助设计与绘制软件，其功能模块包括电路原理图设计、印制电路板设计、无网格布线器、可编程逻辑器件设计、电路图模拟/仿真等到。它是集电路设计与开发环境于一体的软件。各模块具有丰富的功能，可以实现电路设计与分析的目的。 1 电路设计的主要部分： ●用于原理图设计的Schematic模块。 该模块主要包括设计原理图的原理图编辑器，用于修改、生成零件库编辑器以及各种报表的生成器。 ●用于电路板设计的PCB设计模块。 该模块主要包括用于设计电路板的电路板编辑器，用于修改、生成零件封装编辑器以及电路板组件管理器。 ●用于PCB自动布线的Route模块。 ●用于可编辑逻辑器件设计的PLD模块。 该模块主要包括具有语法意识的文本编辑器、用于编译和仿真设计结果的PLD经及仿真波形观察窗口。 ●用于电路仿真的Simulate模块。 该模块主要包括一个能力强大的数/模混合信号电路仿真器，能提供连续的模拟信号和离散的数字信号仿真。 2 Protel 99 SE有如下特点： ?支持层次化设计 ?丰富而灵活的编辑功能 ?强大的自动化功能 ?在线库编辑及完善的库管理
3.2 原理图的绘制 1 加载元件库 在绘制电路图前，首先要添加几个常用的原理图库，这样查找元件就很方便。常用的原理图库有五个：MISCELLANEOUS DEVICE.LEB,INTER DATABOOK,NES DATABASE,TI DATABASE,SIM.DDB，其中很多元件都在杂元件库MISCELLANEOUS DEVICE.LEB中。 2 放置元件 将电路原理图中需要的元件都从原理图库中添加到原理图中，并根据电需要将元器件排列好。 3 设置元器件的参数 双击元器件，在弹出的对话框中对元器件的封装、编号、管脚号等进行设置。 4 绘制电路原理图 将元器件布好局后，执行画导线命令，将原理图连接成一个完整的电子数字钟电路图。此时记住，一定要在电路图的旁边放一个电源插件，以供以后为电路板提供电源。 5 生成网络报表 在绘制完原理图后，一定要为电路图生成一个网络报表。执行Design- Create Netlist菜单命令。绘制电路图的最主要的目的就是为了将设计电路转换成一个有效的网络表，经供其它后续处理程序使用。这样也可以检查出电路的连接网络是否跟自己要制作的电路要求一致。 网络表是联系原理图和PCB板中间的文件，PCB板布线需要网络文件（.net）。这样在PCB板中才能根据网络来连接线，所以一定要生成网络报表，并确保其没有空漏。 3.3 PCB的绘制 Protel 99 SE会为印制电路板生成各种报表。这些报表可以给用户提供有关设计过程及设计内容的详细资料。这些资料主要包括设计过程中的电路板状
示波器无源高阻电压探头具有通用性，通常一个探头可以与不同的示波器搭配使用。但不同的示波器，甚至同一示波器的不同输入通道，输入阻抗会有差异，这样当探头切换到带衰减的档位时，由于示波器输入阻抗的差异，势必导致衰减系数出现偏差，最终造成测量结果错误。为了解决这个问题，就要考虑探头与示波器输入通道之间的阻抗匹配和频率补偿。探头补偿是针对有衰减的档位设计的，当探头切换到无衰减档位时，补偿调节无效。 示波器的输入阻抗可以等效为一个电阻与一个电容的并联。电阻的阻值比较好控制，一般偏差不大，而寄生电容则与电路设计相关，会有一定的差异。为了补偿输入电容，需要在探头的衰减档位上设计相应的补偿电路，通过调节可调电容，补偿输入电容的差异，这就是低频补偿，所有的探头都具有该功能。然而，由于电路设计方案不同，该可调电容的位置也不一样，但通常在探尖端，如图1所示。 图1低频补偿调节孔 调整补偿电容时需接入示波器上的1kHz校准信号，调整补偿电容，直到方波的顶部最平坦，而不应出现欠补偿或过补偿的情况。当探头欠补偿时，高频信号的测量结果偏小，反之，高频信号的测量结果偏大。若示波器上的1kHz的校准信号损坏，也可以采用外部的1KHz的标准方波进行校准，但应特别注意以下几点。 首先，信号波形要接近理想的方波，不应出现过冲或上升沿过缓的情况，以免调节时影响判断，信号质量可通过探头无衰减档评估。 其次，信号频率应为1kHz，频率过高或过低都会影响补偿的正常操作，例如出现调整补偿时，信号波形形状不变，而幅度变化的情况。之所以选择校准信号频率为1kHz，是与探头本身的频率特性相关的，在该频率下，最有利于观察补偿情况。当然，在补偿时对校准信号的幅度并无严格要求，以方便观察为佳。低频补偿前后的波形如图2所示。 图2低频补偿前后波形对比 为了降低探头的负载效应并扩大补偿范围，通常会将补偿电容放置在探尖端。然而，对于带宽较高的探头，该补偿电容并不能在整个通频带内都起作用，往往还需要做额外的高频补偿，如图3所示。
课题研究报告 示波器探头补偿 学院：信息工程学院班级：电子 10-1 班姓名：学号：201010203008 201010203009 201010203012 完成时间：2011年12月26日
示波器探头补偿 ——讨论探头中串联的RC并联电路参数对测量结果的影响 课题背景 示波器探头不仅仅是把待测信号引入示波器输入端的一端导线，而且是测量系统的的重要组成部分。探头有很多种类型，以适应各种不同的专门工作需要。其中一类为有源探头，探头内包含有源电子元件，具有放大能力；不含有源原件的探头称为无源探头，其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。为了有效抑制外界干扰信号，示波器探头通过屏蔽电缆与示波器输入连接，如图所示 当被测信号频率很高时，上图中与探头相连的屏蔽电缆的电容就不能忽略，探头的容性负载效应就非常明显，有可能导致探头在高频下无法使用。为此，可以在探头中增加一个和示波器输入端电路模型相串联的ＲＣ并联电路，以减小探头的容性负载效应，如下图所示，其中Ｃｉ为探头电缆的电容和示波器输入电路模型中电容合并后的等效电容。Rcmp和Ccmp分别为补偿电阻和补偿电容。
通过课题背景，我们知道在使用示波器时，当被测信号频率很高时，，探头的容性负载效应就会明显，导致探头在高频下无法使用。所以在探头中增加一个串联的ＲＣ并联电路，来减小探头的容性负载效应。 结合所学知识，电容具有通高频阻低频的性质，当低频信号通过时，电容对其阻碍作用非常明显，探头的负载主要是阻抗作用，所以容性负载效应不明显。当电路通有高频信号时，探头的负载主要是容抗作用，从而电路中容性负载效应很大，致使被测电路的信号发生变化，所以就不能准确地进行波形测量。为了减轻探头对被测电路的负载作用，应选择高阻抗、低容抗的探头。 当通有高频信号时，我们需要对其进行衰减，使得电路中容性负载效应减小，保证测量结果的准确性。 为此我们有了如下研究想法：示波器探头补偿电路可以简化为一个简单的RC串并联电路，用一标准示波器对电路信号进行检测，因为任何的不平衡将会带来波形的失真，通过改变ＲＣ电路的相关参数来观察波形的变化，从而来确定ＲＣ的哪些参数对测量结果的影响。再结合一阶电路时域分析中电路的零状态响应和全响应方面的知识，进行理论上的具体分析。
项目一 示波器测试板实操 示波器测试板是为了示波器的学习使用而设计电路板，它包括相对独立的八个功能模块；其中前七个功能模块是《模拟电子电路》的七个基本电路，第八个功能模块是《数字电子电路》的555定时器。 一、教学目标 ● 掌握中间抽头变压器全波整流电路的结构和特点。 ● 掌握二极管并联稳压、三极管串联稳压电路的结构和工作原理。 ● 熟悉运算放大器非线性应用特点，认识“滞回比较器”电路的结构和特点。 ● 掌握三极管多谐振荡器的电路结构，认识它的工作原理和波形特点。 ● 熟悉RC 串并联网络的频率特性，掌握RC 正弦波振荡器的结构和工作原理。 ● 认识RC 网络超前、滞后的电路结构，理解相位差的形成机理。 ● 熟悉基极偏置三极管放大电路结构和工作原理，熟悉有关参数的调整方法。 ● 了解555定时器内部电路的结构特点，掌握它的工作原理。 ● 熟悉555定时器组成的多谐振荡器的电路结构和特点。 二、功能模块 （一）、电源模块 1．工作原理 电源模块电路如图1.1.1。变压器的次级“双绕组”输出，中间抽头接地，经D1-D4大全波整流（注：不是桥式整流，双绕组公共端是地线）分正负“双电源”输出。当插座JP1的电压③正①负时，D1、D3导通（D1输出正电压，D3输出负电压）；当①正③负时，D2、D4导通（D2输出负电压，D2输出正电压）。C2、C6 和C3、C7分别对正负电源滤波——电解电容滤低频，瓷片电容滤高频。 R13和D6组成并联稳压电路，产生+12V 基准电压稳定Q1基极，Q1处于放大状态，发射极输出电压比基极低0.6V （发射结），该电压再由C1、C5和C27二次滤波，所以供给负载的电压相当稳定。 同理，R14和D7组成-12V 基准电压稳定2Q 基极，2Q 处于放大状态，发射极输出电压比基极高0.6V （发射结），该电压再由C1、C5和C26二次滤波，所以供给负载的电压也相当稳定。 由于二极管与负载并联，所以称并联稳压；同理，由于三极管与负载串联，所以称串联稳压。
示波器探头原理 示波器探头原理---示波器探头工作原理 示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线，而且是测量系统的重要组成部分。探头有很多种类型号各有其没的特性，以适应各种不同的专门工作的击破要，其中一类称为有源探头，探头内包含有源电子元件可以提供放大能力，不含有源元件的探头称为无源探头，其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。 我们将首先集中讨论通用无源探头，说明共主要技术指标以及探头对被测电路和被测信号的影响，接着简单介绍几种专用探头及其附近。 屏蔽 示波器探头的一个重要任务是确保只有希望观测的信号才在示波器上出现，如果我们仅仅使用一面导线来代替探头，那到它的作用就好象是一根天线，可以从无线电台、荧光灯，电机、50或60Hz的电源的交流声甚至当地业余无线电爱好者那里接收到很多不希望的干扰信号，其些这类噪声甚至还能抽向注入到被测电路中去所以我们首先需要的是屏蔽的电缆，示波器探头的屏蔽电缆通过们于探头尖端的接地线和被测电路连接，从而保证了很好的屏 蔽。 示波器探头带宽 和示波器一们，示波器探头也具有其允许的有限带宽。如果我们使用一台100MHz的示波器和一个100MHz的探头，那么它们组合起来的响应就小于100MHz，探头的电容和示波器的输入电容相加，这就减小了系统的带宽，加大了显示的上升时间tr见第一章1.3节上升 时间。 使用1.3节的公式 tr(ns)=350/BW(MHz) 如果示波器和探头各自均为100MHz带宽，其上升时间均为tr=3.5ns 。则有效系统上 升时间就由下式给出： trsystem=sqr(t2rscope+t2rprobe) =sqr(3.52+3.52)ns =sqr(24.5)2ns =4.95ns 根据4.95ns的系统上升时间求得，系统带宽为350/4.95MHz=70.7MHz。 Fluke公司给所有示波器配备的探头都能使示波器保证在探头尖端获得规定的示波器带宽，从上述的计算可以看出，视觉要求探头本射的带宽要比示波器的带宽宽得多。 示波器探头负载效应 当我们进行测量时，我们常常以为测得的电压和电路中未连入示波器时是完全一样的。 实际上，每个示波器探头都有其输入阻抗，输入阻抗包含了电阻、电容和电感分量。由于探头引入的额外负载，所以连入探头后就会影响被测电路我以当我们分析测量结果时必须
怎样调试一个新设计的电路板 调试是一项细心的工作，一定要有耐心。 首先在制作出板子之前，仿真是很有必要的。其次，对于一个新设计的电路板，调试起来往往会遇到一些困难。对于刚刚根据原理图打印出来的新PCB 板，我们首先要大概观察一下，板上是否存在问题，例如是否有明显的裂痕，有无短路、开路等现象。本次实验由于油复印上铜板时断线太多，而且用来描线修补的笔出错，导致最后腐蚀的板子断路很多。然后就是安装元件了，相互独立的模块，如果您没有把握保证它们工作正常时，最好不要全部都装上，而是一部分一部分的装上，焊一部份调一部份。这样可以减少不必要的工作量，达到事半功倍的效果。这样容易确定故障范围，免得到时遇到问题时，无从下手。比如此次实验，就是把电源部分先装好，然后就上电检测电源输出电压是否正常，再依次焊接好三角波发生器，加法器，滤波器，最后再比较器，每安装好一个模块，就上电测试一下。 寻找故障的办法一般有下面几种： 1.测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常，其次 检查各种参考电压是否正常，另外还有各点的工作电压是否正常等。 2.信号注入法。将信号源加至输入端，然后依次往后测量各点的波形， 看是否正常，以找到故障点。 3.当然，还有很多其它的寻找故障点的方法，看芯片是否焊得颠倒，看 元件有无明显的机械损坏，看板子是否有明显的划痕（导致开路），看是否有焊接短路，看是否有明显虚焊，看是否有元件未焊，看元件是否焊错（如：电阻焊成电容），看板子走线铜箔是否明显缺损，看是否冒烟，烧焦，火花等。 4 .由前向后或由后向前查找故障原因：当确认某一功能电路存在故障，又没有头绪时，要根据电路图，由前向后或由后向前依次用示波器观看各点波形，找出故障原因。 焊接也是硬件调试过程中重要环节： 1．注意安全，特别是在使用烙铁时，注意不要烫着人体，不要烫着电线，（即不要伤害了烙铁也不要伤害了自己）以免发生伤害事故； 2．器件焊接顺序： （1）首先用万用表测量电路板上电源与地，保证这两端不短路；
各类仪器的校准方法 数字万用表 一、范围 本标准适用本单位所有用于测量电信、电压的计量器具在使用的量程范围内的首次检定，后续检定和使用中检验。 二、技术要求 1．工作环境 环境温度为20℃±5，相对湿度不大于75%RH。无电磁场干扰。 2．检定标准 以K E I T H L E Y-2000型6位半数字万用表为基准，进行比对检定。 3．检定周期 新购的此类仪器须进行首次检定，使用中的此类仪器须每年检定一次，检定合格的方可使用。 4．误差范围 在量程范围内，测量相对误差应小于0.5%。 5．检定人员 须指定专业人员进行检定并作好检定记录。 三、检定方法 1.外观检查受检仪器的外观是否完好，各功能键和旋钮无松动，工作正常，电源充足。 2.受控仪器在切换测量标准后，先须校零，将输入两端短接，显示值应为0，不为零时，可调 整到零。 3.将信号源与基准万用表和受检仪器进行连接，检定电压时，须并联连接，检定电流时，须 串联连接。 4.受检仪器在各测量标位至少取3个点进行比对，记录3次测量平均值。 5.受检仪器的相对误差按以下公式计算。 基准表示值-受检表示值 相对误差= ×100% 测量范围 四、记录 将检验结果记录，并填写“数字万用表内校记录”表。
示波器 示波器探头校准规范 使用的技术要求指标：电压衰减 误差应小于±5% ，频带宽度大于30MHz 1.外观检查。 被检100:1示波器探头外观应完整无损，有无接触不良现象。 2.电压衰减校准。 2.1.将数字示波器与校准仪通过100：1探头相连接好。 2.2.设置数字示波器增益控制旋钮校准位置，置示波器校准 仪脉冲输出方式，使显示波形与数字示波器的刻度相对应（数字示波器输入幅度衰减应设置在100：1状态），此时，调节“V”误差旋钮，直到脉冲的上下基线与示波器水平刻度完全重合，读出示波器校准仪表头误差读数。 2.4.误差应小于±5%。 3.频带宽度的校准 4.1将示波器与合成信号发生器通过100:1探头连接好。 4.2.合成信号发生器输出频率置100KHz调节输出电压，使示波器屏幕显示高度为 Ho为检验工作的80%左右（通常为6div）。 4.3.保持发生器输出电压不变，均匀地改变发生器的频率，记下各频率点的波形高度 Hi则频带宽度下降的dB数，（频带宽度下降的dB数=20lgHi/Ho（dB））。 其中：Hi─各频率点显示的幅度高度。 Ho─基准频率点显示幅度的高度。 4.4.当合成信号发生器的频率向示波器上限频率继续升高时，显示高度下降为 0.707Ho（即4.2div）时对应的频率为100:1示波器探头带宽实测值，应大于30MHz。 6.校准条件 6.1.环境温度：（20±5）℃ 6.2.相对湿度：≤80% 7.标准器具： 7.1.示波器校准仪型号：S06 机身编号：08047 7.2合成信号发生器型号：6061A 机身编号：9646914 数字示波器型号：HP-54600B 机身编号：38421026 8.校准结果的处理和校准周期 8.2.经校准合格的100：1示波器探头，发给并在机身上加贴校准合格证标识；校 准有部分超差，给准用证，并注明准用范围；不合格的贴上“禁止使用”标识
实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素（如元件值的误差，器件参数的分散性,分布参数的影响等），必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，调试电子电路的技能对从事电子技术及其有关领域工作的人员来说，是不应缺少的。 调试的常用仪器有：万用表、示波器和信号发生器等。 电子电路调试包括测试和调整两个方面。调试的意义是： 1、通调试使电子电路达到规定的指标； 2、调试发现设计中存在的缺陷予以纠正。 在大学生电子竞赛中，竞赛的选题往往有发挥部分，占50分，通过调试和修改设计电路，使电子电路满足发挥部分的要求，可争取更多的得分。从这个角度看，调试也是一个不断提高电子电路水平的过程。 一、电子电路调试的一般步骤 传统中医看病讲究“望、闻、问、切”，其实调试电路也是如此。首先“望”，要观察电路板的焊接如何，成熟的电子产品一般都是焊接出的问题；第二“闻”，呵呵，这个不是说先把电路板闻下，是说通电后听电路板是否有异常响动，不该叫的叫了，该叫的不叫；第三“问”，如果是自己第一次调，不是自己设计的要问电源是多少？别人是否调过？有什么问题？第四“切”，检查芯片是否插牢，有先不易观察的焊点是否焊好？一般调试前做好这几步就可发现不少问题。 根据电子电路的复杂程度，调试可分步进行： 对于较简单系统，调试步骤是：电源调试～单板调试～联调。 对于复杂的系统，调试步骤是：电源调试～单板调试～分机调试～主机调试～联调。 由此可明确三点： 1、不论简单系统还是复杂系统，调试都是从电源开始入手的； 2、调试方法一般是先局部(单元电路)后整体，先静态后动态； 3、一般要经过测量——调整—一再测量——再调整的反复过程； 对于复杂的电子系统，调试也是一个“系统集成”的过程。 在单元电路调试完成的基础上，可进行系统联调。例如数据采集系统和控制系统，一般由模
电子产品的调试 一、调试的准备 （1）素质准备 对调试人员的知识能力素质准备的基本要求： 1)明确电路调试的目的和要求达到的技术性能指标。 2)能够掌握正确的使用方法和测试方法，熟练使用测量仪器和测试设备。 3)掌握一定的调整和测试电子电路的调试方法。 4)能够运用电子电路的基础理论分析处理测试数据和排除调试中的故障 5)能够在调试完毕后写出调试总结并提出改进意见。 （2）手段准备 1)准备技术文件：主要是指做好技术文件、工艺文件和质量管理文件的准备，如电路(原理)图、方框图、装配图、印制电路板图、印制电路板装配图、零件图、调试工艺(参数表和程序)和质检程序与标准等文件的准备。要求掌握上述各技术文件的内容，了解电路的基本工作原理、主要技术性能指标、各参数的调试方法和步骤等。 2)准备测试设备：要准备好测量仪器和测试设备，检查是否处于良好的工作状态，是否 有定期标定的合格证，检查测量仪器和测试设备的功能选择开关、量程挡位是否处于正确的位置，尤其要注意测量仪器和测试设备的精度是否符合技术文件规定的要求，能否满足测试精度的需要。 3)准备被调试电路：调试前要检查被调试电路是否按电路设计要求正确安装连接，有无虚：焊、脱焊、漏焊等现象，检查元器件的好坏及其性能指标，检查被调试设备的功能选择开关、量程挡位和其他面板元器件是否安装在正确的位置。经检查无误后方可按调试操作程序进行通电调试。 对被调试电路的准备具体分为以下几点： ○ 1 ．连线是否正确 检查电路连线是否正确，包括错线、少线和多线。查线的方法通常有两种。 ○ A 按照电路图检查安装的线路 这种方法的特点是，根据电路图连线，按一定顺序逐一检查安装好的线路。由此，可比较